热管理行业报告（24页）

行业报告下载 2021年12月08日 07:02 管理员

由于纯电动车内没有发动机，电机电控在运行过程中温度也无法达到发动机的水平，因此无法利用动力组件为车内供热。目前纯电动车空调制热系统主要使用的是 PTC 制热和热泵制热。 PTC 制热是指利用正温度系数很大的半导体材料作为热敏电阻，通过热敏电阻发热来提高温度。目前 PTC 制热包括 PTC 风暖制热和 PTC 水暖制热两种方式， PTC 水暖制热是将 PTC 加热器与空调暖风芯体相连，通过 PTC 加热器的液体流向车内空调暖风芯体，空气通过暖风芯体加热后直接吹入车内，实现车内采暖功能；PTC 风暖制热只需要将传统汽车空调暖风芯体替换为 PTC 加热器即可制热。PTC 制热具有成本低、换热效率高和安全可靠等特点，但是 PTC 最大的缺点是消耗电能，影响电车续航里程。PTC 制热在极致情况下，也只能实现 100%的能量转换，即耗费 1 焦耳的电能最多也只能提供 1 焦耳的热量。在当下纯电动车续航能力普遍不强的情况下，PTC 制热的发展有所制约。目前使用 PTC 制热的新能源车型有比亚迪秦 EV、几何 A、帝豪 EV和北汽 EU5 等。热泵制热就是把热量从相对低温处（车外）搬到相对高温处（车内），利用低沸点的制冷剂将环境中的热量带入到乘客舱中，乘客舱得到的热量为消耗的电能与吸收的低位热能之和，因此其制热系数 COP（（吸收的低位热能+消耗电能）/消耗电能）一定大于 1。

热泵空调可以有效节省电能，但也存在成本高、低温环境制热效率低等特点，因此当前热泵空调主要应用于中高端新能源车型中，如特斯拉 model Y、蔚来 ES6、宝马 i3 和捷豹 i-Pace 等。目前，新能源汽车动力电池主要为锂离子电池，锂电池性能对温度变化较为敏感，而动力电池冷却性能的好坏直接影响电池的效率，同时也会影响到电池寿命和使用安全。由于充放电过程中电池本身会产生一定热量，从而导致温度上升，而温度升高会影响动力电池的诸多性能参数。因此为了提高电池使用寿命和发挥电池最佳功效，有必要对电池进行热管理，增加散热设施，控制电池运行的温度环境。根据传热媒介的不同，较为常见的三种电池热管理方式分别为空气冷却、液体冷却、相变材料冷却。空气冷却又称风冷，是指通过运动产生的风将电池的热量经过排风风扇带走，常见于混合动力汽车电池热管理中。风冷通风方式一般分为串行和并行两种方式，目前大部分风冷系统均采取并行方式。在串行通风时，空气沿着一侧从通道流入，然后带走电池发出的热量从另一侧流出，所以空气流出侧制冷效果要弱于空气流入侧，使得电池组内存在一定温差。而并联通风方式在设计时，会对进出口的风道和电池间隔进行细致的安排，确保每块电池流过的空气流量均匀，减少电池组内温差。

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